KR102205859B1 - 표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
제1기판; 상기 제1기판과 대향 배치된 제2기판; 상기 제1기판상에 배치된 제 1 전극; 상기 제1기판상에 배치되며, 상기 제 1 전극에 대응되어 제1개구부가 구비된 화소정의막; 상기 화소정의막 상에 배치된 스페이서; 상기 제1전극 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 상에 배치된 제 2 전극; 및 상기 제2기판 상에 배치된 고정층을 포함하며, 상기 고정층은 상기 스페이서에 대응하는 위치에서 제2개구부를 구비하는 표시장치를 제공한다.
Description
본 발명은 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제2기판에 배치된 고정층을 포함하는 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치는 복수 쌍의 전기장 생성 전극과 그 사이에 들어 있는 전기광학(electro-optical) 활성층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 액정층을 포함하고, 유기 발광 표시 장치는 전기 광학 활성층으로 유기 발광층을 포함한다.
한 쌍을 이루는 전기장 생성 전극 중 하나는 통상 스위칭 소자에 연결되어 전기 신호를 인가 받고, 전기 광학 활성층은 이 전기 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상이 표시된다.
상기 평판 표시 장치는 제1기판과 제2기판의 간격을 유지하고, 제2기판을 지지하는 스페이서를 포함한다. 스페이서는 일반적으로 화소정의막 위에 돌출된 형태로 형성되며, 화소정의막과 함께 유기막으로 형성된다. 한편, 상기 스페이서 상에는 제2전극 등의 증착물이 배치될 수 있다.
상기와 같은 스페이서를 포함하는 평판 표시장치에 외부에서 충격이 가해질 경우, 스페이서 상에 배치된 증착물이 화소의 발광영역에 대응하는 영역의 제2기판에 전사될 수 있다. 화소의 발광영역에 대응하는 영역의 제2기판에 전사된 증착물들은 표시장치의 휘도를 저하시키고, 얼룩 등으로 시인될 수 있다.
본 발명의 일례는 표시장치 및 그 제조방법을 제공하고자 한다. 이를 위하여 본 발명의 일례는 스페이서를 고정시켜 표시장치의 강도를 개선하는 고정층을 포함하는 표시장치 및 그 제조방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 제1기판; 상기 제1기판과 대향 배치된 제2기판; 상기 제1기판상에 배치된 제 1 전극; 상기 제1기판상에 배치되며, 상기 제 1 전극에 대응되어 제1개구부가 구비된 화소정의막; 상기 화소정의막 상에 배치된 스페이서; 상기 제1전극 상에 배치된 발광층; 상기 발광층 상에 배치된 제 2 전극; 및 상기 제2기판 상에 배치된 고정층을 포함하며, 상기 고정층은 상기 스페이서에 대응하는 위치에서 제2개구부를 구비하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스페이서는 상기 제2개구부 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스페이서는 상기 제2개구부를 통하여 상기 제2기판과 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2전극은 상기 화소정의막 및 상기 스페이서 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스페이서 상에 배치된 제2전극은 상기 제2기판과 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정층은 광투과성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스페이서는 각뿔대, 각기둥, 원뿔대, 원기둥, 반구(半球), 및 반편구(半偏球) 중 하나 이상의 형상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 제1기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1기판상에 상기 제 1 전극에 대응되는 제1개구부가 구비된 화소정의막을 형성하는 단계; 상기 화소정의막 상에 스페이서를 형성하는 단계; 상기 제 1 전극상에 발광층을 형성하는 단계; 상기 발광층 상에 제 2 전극을 형성하는 단계; 제2기판 상에 제2개구부가 구비된 고정층을 형성하는 단계; 상기 제2기판을 상기 제1기판과 대향 배치하는 단계; 및 상기 스페이서가 상기 제2개구부에 배치되도록 상기 제1기판 및 상기 제2기판을 합착하는 단계;를 포함하는 표시장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정층을 형성하는 단계는, 상기 제2기판 상에 고정층 형성물질을 도포하는 단계; 상기 고정층 형성물질 상에 포토레지스트를 도포하는 단계; 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트를 노광하는 단계; 노광된 상기 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 고정층 형성물질을 식각하여 상기 제2개구부를 형성하는 단계; 및 상기 포토레지스트를 스트립(Strip)하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정층은 광투광성을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 표시장치는 외부 충격에 의한 제1기판 및 제2기판의 변위를 방지하고, 스페이서 상에 배치된 증착물이 화소 영역으로 전사되는 걸 방지하고, 표시장치의 강도를 개선한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 A-A' 선에 따른 표시 영역과 상기 표시 영역에 대응하는 도 1의 제2기판의 영역을 함께 도시한 단면도이다.
도 4는 도1의 표시영역의 일부분을 확대하여 화소전극, 화소정의막 및 스페이서를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 도1의 제2기판에 배치된 고정층을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 A-A' 선에 따른 표시 영역과 상기 표시 영역에 대응하는 도 1의 제2기판의 영역을 함께 도시한 단면도이다.
도 4는 도1의 표시영역의 일부분을 확대하여 화소전극, 화소정의막 및 스페이서를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 도1의 제2기판에 배치된 고정층을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 유기발광 표시장치 또는 액정표시장치일 수 있다. 이하에서는 표시장치는 유기발광 표시장치인 것을 전제로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 A-A' 선에 따른 표시 영역과 상기 표시 영역에 대응하는 도 1의 제2기판의 영역을 함께 도시한 단면도이다. 도 4는 도1의 표시영역의 일부분을 확대하여 화소전극, 화소정의막 및 스페이서를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 5는 도1의 제2기판에 배치된 고정층을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 유기 발광 표시 장치(100)는 제1기판(101), 봉지 기판(201) 및 실링 부재(300)를 포함한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제1기판 본체(111)가 봉지 기판(201)이 아닌 봉지 필름 등에 의해 봉지되는 것도 가능함은 물론이다.
제1기판(101)은, 발광에 의해 표시가 이루어지는 표시 영역(DA)과, 이 표시 영역(DA)의 외곽에 위치한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 표시 영역(DA)에 유기 발광 소자 및 이를 구동하기 위한 박막 트랜지스터 및 배선 등이 형성된다. 비표시 영역(NDA)은, 유기 발광 소자를 발광시키는 외부 신호를 제공 받아 이를 유기 발광 소자에 전달하는 복수의 패드 전극(미도시) 등이 형성된 패드 영역(PA)을 포함한다.
도 2 및 도3을 참조하여, 본 실시예의 표시 영역(DA)을 설명하면 다음과 같다.
도면에서는 표시 영역(도 1의 참조부호 DA, 이하 동일)의 각 화소에 두 개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)(10, 20)와 하나의 축전 소자(capacitor)(80)를 구비하는 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치를 도시하고 있으나, 본 발명 및 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서 유기 발광 표시 장치는 하나의 화소에 셋 이상의 트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되어 다양한 구조를 가질 수 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 표시 영역(DA)은 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
본 실시예에 따른 제1기판(101)은, 기판본체(111)에 정의된 복수의 화소 각각에 형성된, 스위칭 박막 트랜지스터(10), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전소자(80), 그리고 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)(70)를 포함한다. 그리고, 제1기판(101)은, 일 방향을 따라 배치되는 게이트 라인(151)과, 이 게이트 라인(151)과 절연 교차되는 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 더 포함한다.
여기서, 각 화소는 게이트 라인(151), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)을 경계로 정의될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
유기 발광 소자(70)는, 화소 전극(710)과, 이 화소 전극(710) 상에 형성된 유기 발광층(720)과, 이 유기 발광층(720) 상에 형성된 공통 전극(730)을 포함한다. 여기서, 화소 전극(710)은 각 화소마다 하나 이상씩 형성되므로 제1기판(101)은 서로 이격된 복수의 화소 전극들(710)을 가진다.
여기서 화소 전극(710)이 정공 주입 전극인 양극이며, 공통 전극(730)이 전자 주입 전극인 음극이 된다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 따라 화소 전극(710)이 음극이 되고, 공통 전극(730)이 양극이 될 수도 있다.
유기 발광층(720)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 생성된 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
축전 소자(80)는 절연층(160)을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 유지전극(158, 178)을 포함한다. 여기서, 절연층(160)은 유전체가 된다. 축전 소자(80)에 축적된 전하와 한 쌍의 유지전극(158, 178) 사이의 전압에 의해 축전 용량이 결정된다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는, 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 전극(173), 및 스위칭 드레인 전극(174)을 포함한다. 구동 박막 트랜지스터(20)는 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176), 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(152)은 게이트 라인(151)에 연결되고, 스위칭 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결된다. 스위칭 드레인 전극(174)는 스위칭 소스 전극(173)으로부터 이격 배치되며 제1유지전극(158)과 연결된다.
구동 박막 트랜지스터(20)는 선택된 화소 내의 유기 발광 소자(70)의 유기 발광층(720)을 발광시키기 위한 구동 전원을 화소 전극(710)에 인가한다. 구동 게이트 전극(155)은 스위칭 드레인 전극(174)과 연결된 제1유지전극(158)에 연결된다. 구동 소스 전극(176) 및 제2유지전극(178)은 각각 공통 전원 라인(172)에 연결된다.
구동 드레인 전극(177)이 제1 접촉 구멍(contact hole)(181)을 통해 유기 발광 소자(70)의 화소 전극(710)에 연결된다.
이와 같은 구조에 의하여, 스위칭 박막 트랜지스터(10)는 게이트 라인(151)에 인가되는 게이트 전압에 의해 작동하여 데이터 라인(171)에 인가되는 데이터 전압을 구동 박막 트랜지스터(20)로 전달하는 역할을 한다.
공통 전원 라인(172)으로부터 구동 박막 트랜지스터(20)에 인가되는 공통 전압과 스윙칭 박막 트랜지스터(10)로부터 전달된 데이터 전압의 차에 해당하는 전압이 축전 소자(80)에 저장되고, 축전 소자(80)에 저장된 전압에 대응하는 전류가 구동 박막 트랜지스터(20)를 통해 유기 발광 소자(70)로 흘러 유기 발광 소자(70)가 발광한다.
도 2와 함께 도 3을 참조하여, 본 실시예의 표시 영역(DA)을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3에서는 유기 발광 소자(70), 구동 박막 트랜지스터(20), 축전 소자(80), 데이터 라인(171) 및 공통 전원 라인(172)이 도시되어 있으므로, 이를 중심으로 설명한다. 스위칭 박막 트랜지스터(10)의 스위칭 반도체층(131), 스위칭 게이트 전극(152), 스위칭 소스 및 드레인 전극(173, 174)은 각기 구동 박막 트랜지스터(20)의 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 및 드레인 전극(176, 177)과 동일한 적층 구조를 가지므로 이에 대한 설명은 생략한다.
본 실시예에서 제1기판 본체(111)는 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니므로, 제1기판 본체(111)가 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있다.
제1기판 본체(111) 위에 버퍼층(120)이 형성된다. 버퍼층(120)은 불순 원소의 침투를 방지하며 표면을 평탄화하는 역할을 하는 것으로, 이 역할을 수행할 수 있는 다양한 물질로 이루어질 수 있다. 일례로, 버퍼층(120)은 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘옥사이드(SiO2), 실리콘옥시나이트라이드(SiOxNy)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 그러나 이러한 버퍼층(120)이 반드시 필요한 것은 아니며, 제1기판 본체(111)의 종류 및 공정 조건 등을 고려하여 형성하지 않을 수도 있다.
표시 영역(DA)에 버퍼층(120) 위에 구동 반도체층(132)이 형성된다. 구동 반도체층(132)은 다결정 실리콘, 비정질 실리콘 및 산화물 반도체로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나인 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 구동 반도체층(132)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(135)과, 채널 영역(135)의 양 옆으로 p+ 도핑되어 형성된 소스 영역(136) 및 드레인 영역(137)을 포함한다. 이 때, 도핑되는 이온 물질은 붕소(B)와 같은 P형 불순물이며, 주로 B2H6이 사용된다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라진다.
구동 반도체층(132) 위에는 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥사이드 등으로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성된다. 게이트 절연막(140)은 테트라에톡시실란(tetra ethyl ortho silicate, TEOS), 질화 규소(SiNx), 및 산화 규소(SiO2)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함하여 형성된다. 일례로, 게이트 절연막(140)은 40nm의 두께를 갖는 질화 규소막과 80nm의 두께를 갖는 테트라에톡시실란막이 차례로 적층된 이중막으로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에서, 게이트 절연막(140)이 전술한 구성에 한정되는 것은 아니다.
게이트 절연막(140) 위에 구동 게이트 전극(155), 게이트 라인(도 1의 참조부호 151), 제1 유지전극(158)이 형성된다. 이때, 구동 게이트 전극(155)은 구동 반도체층(132)의 적어도 일부, 구체적으로 채널 영역(135)과 중첩 형성된다. 구동 게이트 전극(155)은 구동 반도체층(132)을 형성하는 과정에서 구동 반도체층(132)의 소스 영역(136)과 드레인 영역(137)에 불순물을 도핑할 때 채널 영역(135)에는 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 한다.
게이트 전극(155)과 제1유지 전극(158)은 서로 동일한 층에 위치하며, 실질적으로 동일한 금속 물질로 형성된다. 이때, 금속 물질은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 및 텅스텐(W)로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함한다. 일례로, 게이트 전극(155) 및 제1유지전극(158)은 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴(Mo)을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다.
게이트 절연막(140) 상에는 구동 게이트 전극(155)을 덮는 절연층(160)이 형성된다. 상기 절연층(160)은 층간 절연층일 수 있다. 절연층(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로 실리콘나이트라이드 또는 실리콘옥사이드 등으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(140)과 절연층(160)은 구동 반도체층(132)의 소스 및 드레인 영역을 드러내는 접촉 구멍을 구비한다.
표시 영역(DA)에 절연층(160) 위에 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177), 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제2 유지전극(178)이 형성된다. 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)은 접촉구멍을 통해 구동 반도체층(132)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결된다.
구체적으로, 구동 소스 전극(176), 구동 드레인 전극(177) 및 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172)과 제2 유지전극(178)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나로 이루어진 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금에 의하여 형성될 수 있으며, 상기 내화성 금속막과 저저항 도전막을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 상기 다중막 구조의 예로, 크롬 또는 몰리브덴(합금) 하부막과 알루미늄(합금) 상부막으로 된 이중막, 몰리브덴(합금) 하부막과 알루미늄(합금) 중간막과 몰리브덴(합금) 상부막으로 된 삼중막을 들 수 있다.
구동 소스 전극(176), 구동 드레인 전극(177) 및 데이터 라인(171), 공통 전원 라인(172), 제2 유지전극(178)은 상기 설명한 재료 이외에도 여러 가지 다양한 도전재료에 의하여 형성될 수 있다.
이에 의해, 표시 영역(DA)에 구동 반도체층(132), 구동 게이트 전극(155), 구동 소스 전극(176) 및 구동 드레인 전극(177)을 포함한 구동 박막 트랜지스터(20)가 형성된다. 그러나 구동 박막 트랜지스터(20)의 구성은 전술한 예에 한정되지 않으며, 다양한 구조로 변형 가능하다.
절연층(160) 상에 구동 소스 전극(176), 구동 드레인 전극(177), 패드 전극(400) 등을 덮는 보호막(180)이 형성된다. 보호막(180)은 폴리아크릴계, 폴리이미드계 등과 같은 유기물로 이루어질 수 있다. 보호막(180)은 평탄화막일 수 있다.
보호막(180)은 아크릴계 수지(polyacrylates resin), 에폭시 수지(epoxy resin), 페놀 수지(phenolicresin), 폴리아미드계 수지(polyamides resin), 폴리이미드계 수지(polyimides rein), 불포화 폴리에스테르계수지(unsaturated polyesters resin), 폴리페닐렌계 수지(poly(phenylenethers) resin), 폴리페닐렌설파이드계 수지(poly(phenylenesulfides) resin), 및 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene, BCB) 으로 이루어진 그룹 중 선택된 적어도 하나로 만들어질 수 있다.
보호막(180)은 구동 드레인 전극(177)을 드러내는 제1 접촉 구멍(181)을 구비한다.
보호막(180) 위에 화소 전극(710)이 형성되고, 이 화소 전극(710)은 보호막(180)의 제1 접촉 구멍(181)을 통해 구동 드레인 전극(177)에 연결된다.
보호막(180)에 화소 전극(710)을 덮는 화소 정의막(190)이 형성된다. 이 화소 정의막(190)은 화소 전극(710)을 드러내는 제1개구부(199)를 구비한다.
즉, 화소 전극(710)은 화소 정의막(190)의 제1개구부(199)에 대응하도록 배치된다. 화소 정의막(190)은 폴리아크릴계(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지로 만들어질 수 있다.
화소정의막(190) 상에 복수개의 스페이서(195)가 형성된다. 스페이서(195)는 제1기판(101)와 제2기판(201) 간의 간격을 유지하는 역할을 한다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 화소정의막(190)의 제1개구부(199)마다 화소전극(710)이 배치되고, 화소정의막(190) 상에 스페이서(195)가 메쉬(Mesh)형태로 형성될 수 있다.
화소정의막(190)과 스페이서(195)는 감광성 물질을 재료로 하여 사진 공정을 통해 일체로 형성된다. 즉, 하프톤 노광 공정을 통해 노광량을 조절하여 화소정의막(190)과 스페이서(195)를 함께 형성한다. 그러나 본 발명에 따른 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 화소정의막(190)과 스페이서(195)는 순차적으로 또는 별개로 형성될 수 있으며, 서로 다른 소재를 사용하여 만들어질 수도 있다.
제2기판(201)은 유기발광소자(70)를 사이에 두고 제1기판(101)와 합착 밀봉된다. 제2기판(201)는 제1기판(101) 상에 형성된 박막 트랜지스터(10, 20) 및 유기발광소자(70) 등을 외부로부터 밀봉되도록 커버하여 보호한다. 제2기판(201)은 일반적으로 유리 또는 플라스틱 등을 소재로 만들어진 절연 기판이 사용될 수 있다.
제 2기판(201) 상에 고정층(210)이 배치된다. 고정층(210)은 스페이서(195)에 대응하는 위치에서 제2개구부(211)를 구비한다.
예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 고정층(210)은 메쉬(Mesh) 형태의 제2개구부(211)를 구비한다. 제2개구부(211)는 도 4에 도시된 스페이서(195)가 배치될 정도의 면적을 가지며, 스페이서(195)의 배치 영역 및 면적에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
고정층(210)은 투명한 도전성물질 등의 광투과성을 갖는 투명한 재료로 형성된다. 예를 들면, 투명한 도전성 물질로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide)으로 이루어진 그룹 중에서 선택한 적어도 하나의 물질이 사용될 수 있다.
스페이서(195)는 고정층(210)에 구비된 제2개구부(211)에 배치된다. 예를 들면, 스페이서(195)는 고정층(210)의 제2개구부(211)에 맞물려 고정되고, 제2기판(201)과 접촉한다. 따라서, 스페이서(195)가 고정층(210)에 의하여 고정됨에 따라 외부 충격에 의한 제1기판(101) 및 제2기판(201)의 변위가 방지된다. 또한, 고정층(210)에 의하여 스페이서(195)가 고정됨에 따라 표시장치의 강도가 개선된다.
한편, 공통전극(730)이 스페이서(195) 상에도 형성될 경우, 고정층(210)에 구비된 제2개구부(211)는 스페이서(195) 상에 형성된 공통전극(730) 및 스페이서(195)가 배치된다. 이와 같은 경우, 공통전극(730)이 제2기판(201)과 접촉한다.
한편, 화소 정의막(190)의 제1개구부(199) 내에서 화소 전극(710) 위에 유기 발광층(720)이 형성되고, 화소 정의막(190) 및 유기 발광층(720) 상에 공통 전극(730)이 형성된다.
이와 같이, 화소 전극(710), 유기 발광층(720), 및 공통 전극(730)을 포함하는 유기발광소자(70)가 형성된다.
화소 전극(710)과 공통 전극(730) 중 어느 하나는 투명한 도전성 물질로 형성되고 다른 하나는 반투과형 또는 반사형 도전성 물질로 형성될 수 있다. 화소 전극(710) 및 공통 전극(730)을 형성하는 물질의 종류에 따라, 유기 발광 표시 장치(900)는 전면 발광형, 배면 발광형 또는 양면 발광형이 될 수 있다.
투명한 도전성 물질로 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide)으로 이루어진 그룹 중에서 선택한 적어도 하나의 물질이 사용될 수 있다. 반사형 물질로 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르화리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미뮴(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 또는 금(Au)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 물질이 사용될 수 있다.
유기 발광층(720)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광층(720)은 발광층과, 정공 주입층(hole injection layeer, HIL), 정공 수송층(hole transpoting layer, HTL), 전자 수송층(electron transporting layer, ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer, EIL) 중 적어도 하나를 포함하는 다중막으로 형성될 수 있다. 일례로 정공 주입층이 양극인 화소 전극(710) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.
본 실시예에서 유기 발광층(720)이 화소정의막(190)의 제1개구부(199) 내에만 형성되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 유기 발광층(720)중 적어도 하나 이상의 막이, 화소정의막(190)의 제1개구부(199) 내에서 화소 전극(710) 위 뿐만 아니라 화소정의막(190)과 공통 전극(730) 사이에도 배치될 수 있다. 좀더 구체적으로, 유기 발광층(720)의 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 등이 오픈 마스크(open)에 의해 개구부(199) 이외의 부분에도 형성되고, 유기 발광층(720)의 발광층이 미세 금속 마스크(fine metal mask, FMM)를 통해 각각의 제1개구부(199)마다 형성될 수 있다.
한편, 본 발명이 액정표시장치인 경우, 화소 전극(710)은 제1 접촉 구멍(181)을 통하여 구동 드레인 전극(177)과 물리적?전기적으로 연결되어 있으며, 구동 드레인 전극(177)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(710)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극(common electrode)(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(도시하지 않음)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 화소 전극(710)과 상기 공통 전극은 축전기[이하 “액정 축전기(liquid crystal capacitor)”라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프(turn-off)된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
이하, 도 3과 함께 도 6a 및 도 6f을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2기판(201)에 배치된 고정층(210)의 제조 방법을 설명한다. 이하에서는 앞서 설명한 유기 발광 표시 장치에서 설명한 것에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 나타낸 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 제2기판(201)을 준비한다. 제2기판(201) 상에고정층 형성물질(210a)을 도포한다. 고정층 형성물질(210a)는 스크린 프린팅, 블레이드 코팅법, 스핀코팅법 등으로 형성할 수 있다. 고정층 형성물질(201a)는 앞서 설명한 바와 같이 광투광성을 갖는 투명재료를 포함한다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 고정층 형성물질(210a) 상에 포토레지스트(50a)를 도포한다. 포토레지스트(50a)는 증착 등의 공정으로 형성될 수 있다. 이때, 포토레지스트(50a)는 일례로 대략 1000nm 내지 2000nm 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 마스크(60)를 이용하여 포토 레지스트(50a)를 광(L)으로 노광한다. 상기 노광부위는 고정층(210)의 제2개구부(211)가 형성될 위치에 해당한다.
도 6d에 도시된 바와 같이, 도 6c에 도시된 포토레지스트(50a)를 현상하여 포토레지스트 패턴(50b)를 형성한다. 포토레지스트 패턴(50b)은 고정층(210)이 형성될 위치 상에 배치된다. 포토레지스트 패턴(50b)이 배치되지 않은 영역은 제2개구부(211a)가 된다.
도 6e에 도시된 바와 같이, 포토레지스트 패턴(50b)을 사용한 식각 공정을 통해 도 6d에 도시된 고정층 형성물질(210a)을 식각하여 고정층(210)을 형성한다.
도 6f에 도시된 바와 같이, 도 6e에 도시된 포토레지스트 패턴(50b)을 플라즈마 등을 이용한 건식 식각 또는 습식 식각 공정을 이용하여 스트립(Strip)한다. 제2기판(201) 상에 제2개구부(211)를 구비하는 고정층(210)이 형성된다.
이상에서 설명된 표시장치 및 그 제조방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 보호범위는 본 발명 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등예를 포함할 수 있다.
100: 유기 발광 표시 장치
DA: 표시 영역 NDA: 비표시 영역
PA:패드 영역 10:스위칭 박막 트랜지스터
20:구동 박막 트랜지스터 50a:포토 레지스트
50b:포토 레지스트 패턴
60: 마스크 70: 유기발광소자
80:축전소자 101:제1기판
111:제1기판 본체 120:버퍼층
131:스위칭 반도체층 132:구동반도체층
135:채널영역 136:소스영역
137:드레인영역 140:게이트절연막
150:금속막 151:게이트 라인
152: 스위칭 게이트전극 155:구동 게이트전극
158:제1유지전극 160:절연층
166:드레인 접촉 구멍 167:소스 접촉 구멍
171:데이터 라인 172:공통 전원 라인
173:스위칭 소스전극 174:스위칭 드레인전극
176:구동 소스전극 177:구동 드레인전극
178:제2유지전극 180:평탄화막
181:제1접촉 구멍 190:화소정의막
195:스페이서 199:제1개구부
201:봉지기판 210:고정층
211:제2개구부 300: 실링부재
710:화소전극 720:유기발광층
730:공통전극
DA: 표시 영역 NDA: 비표시 영역
PA:패드 영역 10:스위칭 박막 트랜지스터
20:구동 박막 트랜지스터 50a:포토 레지스트
50b:포토 레지스트 패턴
60: 마스크 70: 유기발광소자
80:축전소자 101:제1기판
111:제1기판 본체 120:버퍼층
131:스위칭 반도체층 132:구동반도체층
135:채널영역 136:소스영역
137:드레인영역 140:게이트절연막
150:금속막 151:게이트 라인
152: 스위칭 게이트전극 155:구동 게이트전극
158:제1유지전극 160:절연층
166:드레인 접촉 구멍 167:소스 접촉 구멍
171:데이터 라인 172:공통 전원 라인
173:스위칭 소스전극 174:스위칭 드레인전극
176:구동 소스전극 177:구동 드레인전극
178:제2유지전극 180:평탄화막
181:제1접촉 구멍 190:화소정의막
195:스페이서 199:제1개구부
201:봉지기판 210:고정층
211:제2개구부 300: 실링부재
710:화소전극 720:유기발광층
730:공통전극
Claims (10)
- 제1 기판;
상기 제1 기판과 대향 배치된 제2 기판;
상기 제1 기판 상에 배치된 제1 전극;
상기 제1 기판 상에 배치되며, 상기 제1 전극에 대응되어 제1 개구부가 구비된 화소정의막;
상기 화소정의막 상에 배치된 스페이서;
상기 제1 전극 상에 배치된 발광층;
상기 발광층 상에 배치된 제2 전극; 및
상기 제2 기판 상에 배치된 고정층을 포함하며,
상기 고정층은 상기 스페이서에 대응하는 위치에서 제2 개구부를 구비하고,
상기 제2 개구부는 평면도상에서 메쉬 형상을 갖는 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 스페이서는 상기 제2개구부 내에 배치된 표시장치. - 제2 항에 있어서,
상기 스페이서는 상기 제2개구부를 통하여 상기 제2기판과 접촉하는 표시장치. - 제2 항에 있어서,
상기 제2전극은 상기 화소정의막 및 상기 스페이서 상에 배치된 표시장치. - 제4 항에 있어서,
상기 스페이서 상에 배치된 제2전극은 상기 제2기판과 접촉하는 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 고정층은 광투과성을 갖는 표시장치. - 제1 항에 있어서,
상기 스페이서는 평면도상에서 메쉬 형상을 갖고, 단면도상에서 사다리꼴, 사각형, 삼각형, 다각형, 반원형, 반타원형 중 하나 이상의 형상을 갖는 표시장치. - 제1 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 기판 상에 상기 제1 전극에 대응되는 제1 개구부가 구비된 화소정의막을 형성하는 단계;
상기 화소정의막 상에 스페이서를 형성하는 단계;
상기 제1 전극 상에 발광층을 형성하는 단계;
상기 발광층 상에 제2 전극을 형성하는 단계;
제2 기판 상에 제2 개구부가 구비된 고정층을 형성하는 단계;
상기 제2 기판을 상기 제1 기판과 대향 배치하는 단계; 및
상기 스페이서가 상기 제2 개구부에 배치되도록 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 합착하는 단계;를 포함하고,
상기 제2 개구부는 평면도상에서 메쉬 형상을 갖는 표시장치의 제조방법. - 제 8항에 있어서,
상기 고정층을 형성하는 단계는,
상기 제2기판 상에 고정층 형성물질을 도포하는 단계;
상기 고정층 형성물질 상에 포토레지스트를 도포하는 단계;
마스크를 이용하여 상기 포토레지스트를 노광하는 단계;
노광된 상기 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 고정층 형성물질을 식각하여 상기 제2개구부를 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트를 스트립(Strip)하는 단계;를 포함하는 표시장치의 제조방법. - 제8 항에 있어서,
상기 고정층은 광투광성을 갖는 표시장치의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140008071A KR102205859B1 (ko) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | 표시장치 및 그 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140008071A KR102205859B1 (ko) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | 표시장치 및 그 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150087899A KR20150087899A (ko) | 2015-07-31 |
| KR102205859B1 true KR102205859B1 (ko) | 2021-01-22 |
Family
ID=53877067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140008071A KR102205859B1 (ko) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | 표시장치 및 그 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| KR (1) | KR102205859B1 (ko) |
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| KR102650273B1 (ko) * | 2018-07-31 | 2024-03-22 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기발광 표시 장치 및 그 제조방법 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
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| KR101069250B1 (ko) * | 2004-06-26 | 2011-10-04 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시패널 및 그 제조방법 |
| KR101451938B1 (ko) * | 2008-03-17 | 2014-10-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치스크린 내장형 표시 패널 |
| KR20100081772A (ko) * | 2009-01-07 | 2010-07-15 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 표시 장치 |
-
2014
- 2014-01-23 KR KR1020140008071A patent/KR102205859B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005241858A (ja) | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置、電子機器、および電気光学装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150087899A (ko) | 2015-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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